JP2007184343A - Processing method, processing apparatus and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method and a processing apparatus which can improve processing accuracy such as superposition accuracy while preventing deterioration in throughput, and a program used in this processing apparatus. <P>SOLUTION: Exposure apparatuses 2a, 2b which are connected with each other via a network N execute the treatment of a wafer having a partially formed region formed of distortion silicon. The exposure apparatus 2b measures all alignment marks for position measurement which are formed on the wafer, and acquires information about local distortion generated due to the region where the distortion silicon is formed. Also, an alignment mark measured by the exposure apparatus 2a is obtained from the distortion information. The exposure apparatus 2a measures the alignment mark obtained by the exposure apparatus 2b, and uses a measurement result to execute the exposure of the wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に対して所定の処理を行う処理方法及び処理装置、並びに当該装置で用いられるプログラムに関する。   The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate, and a program used in the apparatus.

近年、半導体素子、液晶表示素子、撮像装置(CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)等)、薄膜磁気ヘッド等のデバイスは高集積化が図られている。特に、半導体素子は、高機能化及び低コスト化等の要請から、種々の電気部品を1チップ上に集積した大規模集積回路(LSI:Large Scale Integration)とされることが多い。LSIは、それが搭載される電子機器全体の性能を大きく左右するため、LSI単体での性能向上が望まれている。とりわけ、LSIに形成されるトランジスタを高速化しつつ低消費電力化する要請が高まっている。   In recent years, devices such as semiconductor elements, liquid crystal display elements, imaging devices (CCD (Charge Coupled Device)), thin film magnetic heads, and the like have been highly integrated. In particular, a semiconductor element is often a large scale integrated circuit (LSI: Large Scale Integration) in which various electrical components are integrated on one chip due to demands for higher functionality and lower cost. Since the LSI greatly affects the performance of the entire electronic device in which the LSI is mounted, it is desired to improve the performance of the LSI alone. In particular, there is a growing demand for lower power consumption while increasing the speed of transistors formed in LSI.

トランジスタを高速化する技術として、近年、歪シリコンからなる領域を部分的に形成する技術が注目されている。ここで、歪シリコンとは、シリコン層上に格子定数の異なる半導体層(例えば、SiGe(シリコンゲルマニウム)層)を形成してシリコン層に引っ張り歪み又は圧縮歪みを加えて電子又はホールの移動速度の向上を図ったものである。かかる歪シリコンを、例えばゲート部分に形成したものが歪シリコントランジスタである。尚、歪シリコンからなる領域を部分的に形成する技術の詳細については、例えば以下の特許文献1〜3を参照されたい。
特許第3376208号明細書 特許第3376211号明細書 特許第3403076号明細書
In recent years, attention has been paid to a technique for partially forming a region made of strained silicon as a technique for increasing the speed of a transistor. Here, the strained silicon is a semiconductor layer (for example, SiGe (silicon germanium) layer) having a different lattice constant formed on the silicon layer, and tensile strain or compressive strain is applied to the silicon layer to increase the moving speed of electrons or holes. It is an improvement. For example, a strained silicon transistor is formed by forming such strained silicon at the gate portion. For details of a technique for partially forming a region made of strained silicon, see, for example, Patent Documents 1 to 3 below.
Japanese Patent No. 3376208 Japanese Patent No. 3376211 Japanese Patent No. 3403676

ところで、上記のデバイスを製造する場合には、リソグラフィー工程で所定のパターンを基板上に転写する露光処理が繰り返し行われる。この露光処理では、基板上に既に形成されているパターンと、次に形成すべきパターンの光学像を精確に重ね合わせる必要がある。基板上に歪シリコンからなる領域を部分的に形成した場合には、基板上において応力が作用する方向及び大きさが基板上で一定ではないため、基板上における歪み量が一定ではなく、露光処理において十分な重ね合わせ精度が得られない虞が考えられる。   By the way, when manufacturing the above device, an exposure process for transferring a predetermined pattern onto the substrate in a lithography process is repeatedly performed. In this exposure process, it is necessary to accurately superimpose the pattern already formed on the substrate and the optical image of the pattern to be formed next. When a region made of strained silicon is partially formed on the substrate, the direction and magnitude of the stress on the substrate is not constant on the substrate, so the amount of strain on the substrate is not constant, and the exposure process There is a possibility that sufficient overlay accuracy cannot be obtained.

上記の露光処理では、一般的にスループット(単位時間に露光処理することができる基板の枚数)を向上させるためにEGA計測が行われる。ここで、EGA計測とは、基板上に設定されたショット領域に付設された位置計測用のマーク(アライメントマーク)の内の代表的な数個(3〜9個程度)のアライメントマークのみについて位置計測を行い、この計測結果を用いて統計演算を行って基板上に設定された全ショット領域の配列を求める計測方法をいう。   In the above exposure processing, EGA measurement is generally performed in order to improve throughput (the number of substrates that can be subjected to exposure processing per unit time). Here, the EGA measurement is the position of only a few representative (about 3 to 9) alignment marks among the position measurement marks (alignment marks) attached to the shot area set on the substrate. This is a measurement method in which measurement is performed and statistical calculation is performed using the measurement result to obtain an array of all shot areas set on the substrate.

上記のEGA計測を行えば、基板に線形歪み又は非線型歪みが生じていても、これらを加味した重ね合わせを行うことができる。しかしながら、基板上に歪シリコンからなる領域が部分的に形成されている場合には、その歪みがランダムであるため、対応することが難しい。そこで、EGA計測において計測を行うアライメントマークの数を増やせば、重ね合わせ精度を向上させることができると考えられるが、アライメントマークの計測数が増加するとスループットの低下を招いてしまう。   If the above EGA measurement is performed, even if linear distortion or non-linear distortion is generated on the substrate, superposition can be performed in consideration of these. However, when a region made of strained silicon is partially formed on the substrate, it is difficult to cope with this because the strain is random. Therefore, it is considered that the overlay accuracy can be improved by increasing the number of alignment marks to be measured in EGA measurement. However, if the number of alignment marks is increased, the throughput is lowered.

また、デバイスを製造する場合には、上記のリソグラフィー工程を経た基板上の各ショット領域に形成されたパターンの異常の有無が検査装置を用いて検査される。この検査を行う場合にも、ショット領域に付設されたアライメントマークを計測して基板上のショット領域の配列を求めて各ショット領域を検査装置の検査位置に位置合わせする処理が行われる。このため、検査装置で検査を行う場合にも露光装置で生ずる問題と同様の問題が生ずる。   When manufacturing a device, the inspection apparatus is used to inspect whether there is an abnormality in the pattern formed in each shot region on the substrate that has undergone the above-described lithography process. Even when this inspection is performed, a process is performed in which the alignment marks attached to the shot areas are measured to determine the arrangement of the shot areas on the substrate, and each shot area is aligned with the inspection position of the inspection apparatus. For this reason, when the inspection is performed by the inspection apparatus, the same problem as that caused by the exposure apparatus occurs.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スループットの低下を防止しつつ重ね合わせ精度等の処理精度を向上させることができる処理方法及び処理装置、並びに当該処理装置で用いられるプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a processing method and processing apparatus capable of improving processing accuracy such as overlay accuracy while preventing a decrease in throughput, and a program used in the processing device. The purpose is to do.

本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
上記課題を解決するために、本発明の処理方法は、その上に複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域(SH)が設定されている基板(W)に対し、所定の処理を行う処理方法において、前記複数の区画領域内において、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を、前記基板上の前記複数の区画領域毎にそれぞれ付設された位置計測用のマーク(AM)をそれぞれ計測することにより得る第1工程(S12)と、前記第1工程で得られた前記歪み情報に基づいて、前記区画領域に前記所定の処理を行う際に使用される処理情報を求める第2工程(S13〜S16)とを含むことを特徴としている。
この発明によると、基板上に設定された複数の区画領域の各々に付設された位置計測用のマークを計測することにより、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報が計測され、この歪み情報に基づいて区画領域に所定の処理を行う際に使用される処理情報が求められる。
上記課題を解決するために、本発明の処理装置は、その上に複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域(SH)が設定されている基板(W)に対し、所定の処理を行う処理装置(2a、2b)において、前記複数の区画領域内において、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を、前記基板上の前記複数の区画領域毎にそれぞれ付設された位置計測用のマーク(AM)をそれぞれ計測することにより得る計測装置(21、MC)と、前記計測装置で得られた前記歪み情報に基づいて、前記区画領域に前記所定の処理を行う際に使用される処理情報を求める獲得装置(MC)とを有することを特徴としている。
この発明によると、基板上に設定された複数の区画領域の各々に付設された位置計測用のマークが計測装置で計測されて所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報が求められ、この歪み情報に基づいて区画領域に所定の処理を行う際に使用される処理情報が獲得装置で求められる。
上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、その上に複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域(SH)が設定されている基板(W)に対し、所定の処理を行う処理装置(2a、2b、3)で用いられるプログラムであって、前記複数の区画領域内において、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を、前記基板上の前記複数の区画領域毎にそれぞれ付設された位置計測用のマーク(AM)をそれぞれ計測装置(21)に計測させて得る計測機能と、前記計測装置で得られた前記歪み情報に基づいて、前記区画領域に前記所定の処理を行う際に使用される処理情報を求める獲得機能とをコンピュータに実現させることを特徴としている。
The present invention adopts the following configuration corresponding to each diagram shown in the embodiment. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
In order to solve the above problems, the processing method of the present invention performs a predetermined process on a substrate (W) on which a plurality of layers are stacked and a plurality of partition regions (SH) are set. In the processing method, local distortion information generated due to a local area intentionally distorted in a predetermined layer in each of the plurality of divided areas is attached to each of the plurality of divided areas on the substrate. When the predetermined process is performed on the partition area based on the first step (S12) obtained by measuring each of the position measurement marks (AM) and the distortion information obtained in the first step. And a second step (S13 to S16) for obtaining processing information used in the process.
According to the present invention, by measuring a position measurement mark attached to each of a plurality of partition areas set on a substrate, local areas caused by local areas intentionally distorted in a predetermined layer are obtained. Distortion information is measured, and processing information used when a predetermined process is performed on the partitioned area is obtained based on the distortion information.
In order to solve the above problems, the processing apparatus of the present invention performs a predetermined process on a substrate (W) on which a plurality of layers are stacked and a plurality of partition regions (SH) are set. In the processing apparatus (2a, 2b), local distortion information generated due to a local area intentionally distorted in a predetermined layer in the plurality of partition areas is converted into the plurality of partition areas on the substrate. Based on the measurement device (21, MC) obtained by measuring each position measurement mark (AM) attached to each, and the distortion information obtained by the measurement device, the predetermined area is filled with the predetermined area. And an acquisition device (MC) for obtaining processing information used when performing the above processing.
According to the present invention, a position measurement mark attached to each of a plurality of partition areas set on a substrate is generated by a local area that is measured by a measurement device and intentionally distorted in a predetermined layer. Local distortion information is obtained, and processing information used when performing predetermined processing on the partitioned area is obtained by the acquisition device based on the distortion information.
In order to solve the above problems, a program according to the present invention is a process for performing a predetermined process on a substrate (W) on which a plurality of layers are stacked and a plurality of partition areas (SH) are set. A program used in the apparatus (2a, 2b, 3), wherein local distortion information generated due to a local area intentionally distorted in a predetermined layer in the plurality of partitioned areas Based on the measurement function obtained by causing the measurement device (21) to measure the position measurement marks (AM) attached to each of the plurality of divided areas above, and the distortion information obtained by the measurement device And an acquisition function for obtaining processing information to be used when the predetermined processing is performed on the partition area.

本発明によれば、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を予め計測し、この歪み情報に基づいて処理情報を求め、この処理情報を用いて区画領域に所定の処理を行っているため、所定の処理を高精度且つ短時間で行うことができる。よって、例えば、上記の所定の処理が露光処理である場合には、スループットの低下を防止しつつ重ね合わせ精度等の処理精度を向上させることができる。   According to the present invention, local distortion information caused by a local region intentionally distorted in a predetermined layer is measured in advance, processing information is obtained based on the distortion information, and the processing information is used. Since the predetermined processing is performed on the partitioned area, the predetermined processing can be performed with high accuracy and in a short time. Therefore, for example, when the predetermined processing is exposure processing, it is possible to improve processing accuracy such as overlay accuracy while preventing a decrease in throughput.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による処理方法、処理装置、及びプログラムについて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による処理装置を備える処理システムの概略構成を示すブロック図である。図1に示す通り、処理システムは、ホストコンピュータ1、露光装置2a,2b,…、測定検査装置3、及び事前測定装置4を含んで構成される。図1に示す処理システムは、例えばデバイス製造工場内に設けられており、ホストコンピュータ1、露光装置2a,2b,…及び測定検査装置3は、デバイス製造工場内に敷設されたLAN(Local Area Network)等のネットワークNを介して相互に接続されている。   Hereinafter, a processing method, a processing apparatus, and a program according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a processing system including a processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the processing system includes a host computer 1, exposure apparatuses 2a, 2b,..., A measurement / inspection apparatus 3, and a pre-measurement apparatus 4. The processing system shown in FIG. 1 is provided, for example, in a device manufacturing factory. A host computer 1, exposure apparatuses 2a, 2b,... And a measurement / inspection apparatus 3 are connected to a LAN (Local Area Network) installed in the device manufacturing factory. ) And the like via a network N.

ホストコンピュータ1は、デバイス製造工場内に敷設されたネットワークNを介してデバイス製造工場内に設けられた各種処理装置(露光装置2a,2b,…、測定検査装置3等)を統括して管理する。露光装置2a,2b,…は、本発明の一実施形態による処理装置の一種であり、所定のパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウェハ又はガラス基板等の基板上に露光転写する装置である。   The host computer 1 supervises and manages various processing apparatuses (exposure apparatuses 2a, 2b,..., Measurement / inspection apparatus 3 and the like) provided in the device manufacturing factory via a network N laid in the device manufacturing factory. . An exposure apparatus 2a, 2b,... Is a kind of processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and an apparatus for exposing and transferring a predetermined pattern onto a substrate such as a wafer or a glass substrate coated with a photosensitive agent such as a photoresist. It is.

尚、本実施形態では、上記の基板が、複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域(ショット領域)が設定されている半導体ウェハであるとする。また、この半導体ウェハ上には、ショット領域内において所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域(歪シリコンからなる領域)が設けられているとする。即ち、上記の基板は、歪シリコンからなる領域が部分的に形成されている半導体ウェハであるとする。   In the present embodiment, it is assumed that the substrate is a semiconductor wafer in which a plurality of layers are stacked and a plurality of partitioned regions (shot regions) are set. Further, it is assumed that a local region (region made of strained silicon) that is intentionally distorted in a predetermined layer in the shot region is provided on the semiconductor wafer. That is, the substrate is a semiconductor wafer in which a region made of strained silicon is partially formed.

上記の露光装置2a,2b,…としては、例えば所定のパターンが形成されたマスクを保持するマスクステージと基板を保持する基板ステージとを所定の位置関係に位置決めした状態で露光を行うステッパー等の一括露光型の投影露光装置(静止型露光装置)、又はマスクステージと基板ステージとを相対的に同期移動(走査)させながら露光を行うスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置(走査型露光装置)等が挙げられる。尚、露光装置2a,2b,…の詳細については後述する。   As the exposure apparatus 2a, 2b,..., For example, a stepper or the like that performs exposure in a state where a mask stage that holds a mask on which a predetermined pattern is formed and a substrate stage that holds a substrate are positioned in a predetermined positional relationship. A scanning exposure type projection exposure apparatus (scanning type exposure apparatus) such as a batch exposure type projection exposure apparatus (stationary type exposure apparatus) or a scanning stepper that performs exposure while relatively moving (scanning) the mask stage and the substrate stage synchronously. Apparatus). Details of the exposure apparatuses 2a, 2b,... Will be described later.

測定検査装置3は、本発明の一実施形態による処理装置の一種であり、例えば露光装置2a,2b,…の露光処理後に基板上に形成されたパターンの重ね合わせ精度若しくは線幅の測定、又はこれらの検査を事後(露光装置での露光後に、露光装置から基板が搬出された後)に行う。事前測定装置4は、本発明の一実施形態による処理装置の一種であり、基板上に形成されているアライメントマークを、基板が露光装置に搬入される前に計測する。尚、これら測定検査装置3,事前測定装置4においては、各種測定のみ、又は各種検査のみが行われる場合もあれば、各種測定と各種検査とが共に行われる場合もある。以下、本明細書では測定及び検査を総称して「測定検査」という。本明細書で「測定検査」という場合には、測定のみが行われる場合、又は検査のみが行われる場合が含まれる。測定検査装置3及び事前測定装置4は、露光装置2a,2b,…とは別に設けられたオフラインの装置であっても良く、露光装置2a,2b,…の各々に対してインライン化された装置であっても良い。尚、本実施形態では、測定検査装置3及び事前測定装置4が露光装置2a,2b,…とは別に設けられたオフラインの装置である場合を例に挙げて説明する。   The measurement / inspection apparatus 3 is a kind of processing apparatus according to an embodiment of the present invention, for example, measurement of overlay accuracy or line width of a pattern formed on a substrate after exposure processing of the exposure apparatuses 2a, 2b,. These inspections are performed after the fact (after the substrate is unloaded from the exposure apparatus after exposure in the exposure apparatus). The pre-measurement apparatus 4 is a type of processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and measures an alignment mark formed on the substrate before the substrate is carried into the exposure apparatus. In the measurement and inspection device 3 and the pre-measurement device 4, only various measurements, only various inspections may be performed, or various measurements and various inspections may be performed together. Hereinafter, in this specification, measurement and inspection are collectively referred to as “measurement inspection”. In this specification, “measurement inspection” includes a case where only measurement is performed or a case where only inspection is performed. The measurement / inspection apparatus 3 and the preliminary measurement apparatus 4 may be off-line apparatuses provided separately from the exposure apparatuses 2a, 2b,..., And are inlined with respect to each of the exposure apparatuses 2a, 2b,. It may be. In the present embodiment, the case where the measurement / inspection apparatus 3 and the pre-measurement apparatus 4 are offline apparatuses provided separately from the exposure apparatuses 2a, 2b,... Will be described as an example.

次に、本発明の一実施形態による処理装置の一種である露光装置2a,2b,…について詳細に説明する。尚、図1に示す露光装置2a,2b,…は同様の構成であるため、以下では露光装置2aについての説明を行い、露光装置2b,…についての説明は省略する。図2は、本発明の一実施形態による処理装置の一種である露光装置2aの概略構成を示す側面図である。図2に示す露光装置2aは、半導体素子を製造するための露光装置であって、マスクとしてのレチクルRと基板としてのウェハWとを同期移動させつつ、レチクルRに形成されたパターンDPを逐次ウェハW上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置である。   Next, exposure apparatuses 2a, 2b,..., Which are a type of processing apparatus according to an embodiment of the present invention, will be described in detail. 1 has the same configuration, the exposure apparatus 2a will be described below, and the description of the exposure apparatuses 2b,. FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of an exposure apparatus 2a which is a kind of processing apparatus according to an embodiment of the present invention. An exposure apparatus 2a shown in FIG. 2 is an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element, and sequentially moves a pattern DP formed on the reticle R while moving the reticle R as a mask and the wafer W as a substrate synchronously. This is a reduction projection type exposure apparatus of a step-and-scan method for transferring onto a wafer W.

尚、以下の説明においては、必要であれば図中にXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。このXYZ直交座標系は、XY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。また、露光時におけるレチクルR及びウェハWの同期移動方向(走査方向)はY方向に設定されているものとする。   In the following description, if necessary, an XYZ orthogonal coordinate system is set in the drawing, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. In this XYZ orthogonal coordinate system, the XY plane is set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertical upward direction. Further, it is assumed that the synchronous movement direction (scanning direction) of reticle R and wafer W during exposure is set in the Y direction.

図2に示す露光装置2aは、レチクルR上のX方向に延びるスリット状(矩形状又は円弧状)の照明領域を均一な照度を有する露光光ELで照明する照明光学系ILSと、レチクルRを保持するレチクルステージRSTと、レチクルRのパターンDPの像をフォトレジストが塗布されたウェハW上に投影する投影光学系PLと、ウェハWを保持するウェハステージWSTと、これらを制御する主制御系MCとを含んで構成されている。   An exposure apparatus 2a shown in FIG. 2 illuminates an illumination optical system ILS that illuminates a slit-like (rectangular or arc-shaped) illumination area extending in the X direction on the reticle R with exposure light EL having uniform illuminance, and the reticle R. Reticle stage RST for holding, projection optical system PL for projecting the image of pattern DP of reticle R onto wafer W coated with photoresist, wafer stage WST for holding wafer W, and a main control system for controlling these MC is included.

照明光学系ILSは、光源ユニット、オプティカル・インテグレータを含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等(何れも不図示)を含んで構成されている。この照明光学系の構成等については、例えば特開平9−320956に開示されている。ここで、上記の光源ユニットとしては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、若しくはFレーザ光源(波長157nm)、Krレーザ光源(波長146nm)、Arレーザ光源(波長126nm)等の紫外レーザ光源、銅蒸気レーザ光源、YAGレーザの高調波発生光源、固体レーザ(半導体レーザ等)の高調波発生装置、又は水銀ランプ(i線等)等を使用することができる。 The illumination optical system ILS includes a light source unit, an illuminance uniforming optical system including an optical integrator, a beam splitter, a condensing lens system, a reticle blind, an imaging lens system, and the like (all not shown). . The configuration of the illumination optical system is disclosed in, for example, JP-A-9-320956. Here, as the light source unit, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 laser light source (wavelength 157 nm), a Kr 2 laser light source (wavelength 146 nm), an Ar 2 laser light source ( An ultraviolet laser light source having a wavelength of 126 nm), a copper vapor laser light source, a harmonic generation light source of a YAG laser, a harmonic generation device of a solid-state laser (semiconductor laser, etc.), or a mercury lamp (i-line, etc.) can be used. .

レチクルステージRSTは、真空吸着又は静電吸着等によりレチクルRを保持するものであり、照明光学系の下方(−Z方向)に水平に配置されたレチクル支持台(定盤)11の上面上で走査方向(Y方向)に所定ストロークで移動可能に構成されている。また、このレチクルステージRSTは、レチクル支持台11に対してX方向、Y方向、及びZ軸回りの回転方向(θZ方向)にそれぞれ微小駆動可能に構成されている。   The reticle stage RST holds the reticle R by vacuum chucking or electrostatic chucking, and is on the upper surface of a reticle support base (surface plate) 11 disposed horizontally below the illumination optical system (−Z direction). It is configured to be movable with a predetermined stroke in the scanning direction (Y direction). In addition, the reticle stage RST is configured to be minutely driven with respect to the reticle support base 11 in the X direction, the Y direction, and the rotation direction around the Z axis (θZ direction).

レチクルステージRST上の一端には移動鏡12が設けられており、レチクル支持台11上にはレーザ干渉計(以下、レチクル干渉計という)13が配置されている。レチクル干渉計13は、移動鏡12の鏡面にレーザ光を照射してその反射光を受光することにより、レチクルステージRSTのX方向、Y方向、及びZ軸回りの回転方向(θZ方向)の位置を検出する。レチクル干渉計13により検出されたレチクルステージRSTの位置情報は、装置全体の動作を統轄制御する主制御系MCに供給される。主制御系MCは、レチクルステージRSTを駆動するレチクル駆動装置14を介してレチクルステージRSTの動作を制御する。   A movable mirror 12 is provided at one end on the reticle stage RST, and a laser interferometer (hereinafter referred to as a reticle interferometer) 13 is disposed on the reticle support 11. Reticle interferometer 13 irradiates the mirror surface of movable mirror 12 with laser light and receives the reflected light, so that the position of reticle stage RST in the X direction, the Y direction, and the rotational direction (θZ direction) about the Z axis. Is detected. Position information of the reticle stage RST detected by the reticle interferometer 13 is supplied to a main control system MC that controls the overall operation of the apparatus. The main control system MC controls the operation of the reticle stage RST via the reticle driving device 14 that drives the reticle stage RST.

上述した投影光学系PLは、複数の屈折光学素子(レンズ素子)を含んで構成され、物体面(レチクルR)側と像面(ウェハW)側との両方がテレセントリックで所定の縮小倍率β(βは例えば1/4,1/5等)を有する屈折光学系が使用されている。この投影光学系PLの光軸AXの方向は、XY平面に直交するZ方向に設定されている。尚、投影光学系PLが備える複数のレンズ素子の硝材は、露光光ELの波長に応じて、例えば石英又は蛍石が用いられる。また、本実施形態では、レチクルRに形成されたパターンDPの倒立像をウェハW上に投影する投影光学系PLを例に挙げて説明するが、勿論パターンDPの正立像を投影するものであっても良い。   The projection optical system PL described above includes a plurality of refractive optical elements (lens elements), and both the object plane (reticle R) side and the image plane (wafer W) side are telecentric and have a predetermined reduction magnification β ( For example, a refractive optical system having β of 1/4, 1/5, or the like is used. The direction of the optical axis AX of the projection optical system PL is set to the Z direction orthogonal to the XY plane. For example, quartz or fluorite is used as the glass material of the plurality of lens elements provided in the projection optical system PL according to the wavelength of the exposure light EL. In the present embodiment, the projection optical system PL that projects an inverted image of the pattern DP formed on the reticle R onto the wafer W will be described as an example. Of course, an upright image of the pattern DP is projected. May be.

投影光学系PLには、温度や気圧を計測するとともに、温度、気圧等の環境変化に応じて投影光学系PLの結像特性等の光学特性を一定に制御するレンズコントローラ部15が設けられている。このレンズコントローラ部15の温度や気圧の計測結果は主制御系MCに出力され、主制御系MCはレンズコントローラ部15から出力された温度や気圧の測定結果に基づいて、レンズコントローラ部15を介して投影光学系PLの結像特性等の光学特性を制御する。   The projection optical system PL is provided with a lens controller unit 15 that measures temperature and atmospheric pressure and controls optical characteristics such as imaging characteristics of the projection optical system PL in accordance with environmental changes such as temperature and atmospheric pressure. Yes. The measurement results of the temperature and atmospheric pressure of the lens controller unit 15 are output to the main control system MC. The main control system MC passes the lens controller unit 15 via the lens controller unit 15 based on the temperature and atmospheric pressure measurement results output from the lens controller unit 15. Thus, the optical characteristics such as the imaging characteristics of the projection optical system PL are controlled.

ウェハステージWSTは、投影光学系PLの下方(−Z方向)に配置されており、真空吸着又は静電吸着等によりウェハWを保持する。このウェハステージWSTは、ウェハ支持台(定盤)16の上面上で走査方向(Y方向)に所定ストロークで移動可能に構成されているとともに、X方向及びY方向にステップ移動可能に構成されており、更にZ方向へ微動(X軸回りの回転及びY軸回りの回転を含む)可能に構成されている。このウェハステージWSTによって、ウェハWをX方向及びY方向へ移動させることができ、またウェハWのZ方向の位置及び姿勢(X軸周りの回転及びY軸周りの回転)を調整することができる。   Wafer stage WST is arranged below projection optical system PL (in the −Z direction), and holds wafer W by vacuum suction or electrostatic suction. Wafer stage WST is configured to be movable with a predetermined stroke in the scanning direction (Y direction) on the upper surface of wafer support table (surface plate) 16, and is configured to be capable of step movement in X and Y directions. In addition, it can be finely moved in the Z direction (including rotation around the X axis and rotation around the Y axis). By this wafer stage WST, the wafer W can be moved in the X direction and the Y direction, and the position and posture (rotation around the X axis and rotation around the Y axis) of the wafer W can be adjusted. .

ウェハステージWST上の一端には移動鏡17が設けられており、ウェハステージWSTの外部にはレーザ光を移動鏡17の鏡面(反射面)に照射するレーザ干渉計(以下、ウェハ干渉計という)18が設けられている。このウェハ干渉計18は、移動鏡17の鏡面にレーザ光を照射してその反射光を受光することによりウェハステージWSTのX方向及びY方向の位置、並びに姿勢(X軸,Y軸,Z軸周りの回転θX,θY,θZ)を検出する。ウェハ干渉計18の検出結果は主制御系MCに供給される。主制御系MCは、ウェハ干渉計18の検出結果に基づいてウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTの位置及び姿勢を制御する。   A moving mirror 17 is provided at one end on wafer stage WST, and a laser interferometer (hereinafter referred to as a wafer interferometer) that irradiates a mirror surface (reflection surface) of moving mirror 17 to the outside of wafer stage WST. 18 is provided. The wafer interferometer 18 irradiates the mirror surface of the movable mirror 17 with a laser beam and receives the reflected light, whereby the position and posture (X axis, Y axis, Z axis) of the wafer stage WST in the X direction and Y direction. Surrounding rotations θX, θY, θZ) are detected. The detection result of the wafer interferometer 18 is supplied to the main control system MC. Main control system MC controls the position and orientation of wafer stage WST via wafer drive unit 19 based on the detection result of wafer interferometer 18.

また、本実施形態の露光装置2aは、送光系20a及び送光系20bから構成され、投影光学系PLに関してレチクルR上の照明領域と共役なウェハW上の露光スリット領域の内部及びその近傍に設定された複数の検出点でそれぞれウェハWの表面のZ方向(光軸AX方向)の位置を検出する多点AFセンサ20を投影光学系PLの側方に備える。多点AFセンサ20は、投影光学系PLの光軸AX方向におけるウェハWの表面位置及び姿勢(X軸,Y軸周りの回転θX,θY:レベリング)を検出するものである。   The exposure apparatus 2a according to the present embodiment includes a light transmission system 20a and a light transmission system 20b, and the interior of the exposure slit area on the wafer W conjugate with the illumination area on the reticle R with respect to the projection optical system PL and the vicinity thereof. A multi-point AF sensor 20 that detects the position in the Z direction (optical axis AX direction) of the surface of the wafer W at each of a plurality of detection points set to is provided on the side of the projection optical system PL. The multipoint AF sensor 20 detects the surface position and posture of the wafer W in the optical axis AX direction of the projection optical system PL (rotations θX and θY around the X and Y axes: leveling).

この多点AFセンサ20の検出結果は主制御系MCに供給される。主制御系MCは、多点AFセンサ20の検出結果に基づいてウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTの位置及び姿勢を制御する。具体的には、主制御系MCには予めウェハWの表面を合わせ込む基準となる基準面(以下、AF面という)が設定されており、主制御系MCは多点AFセンサ20の検出結果に基づいてウェハWの表面がAF面に一致するようウェハステージWSTの位置及び姿勢を制御する。   The detection result of the multipoint AF sensor 20 is supplied to the main control system MC. Main control system MC controls the position and orientation of wafer stage WST via wafer drive device 19 based on the detection result of multipoint AF sensor 20. Specifically, a reference surface (hereinafter referred to as an AF surface) serving as a reference for aligning the surface of the wafer W is set in advance in the main control system MC, and the main control system MC detects the detection result of the multipoint AF sensor 20. Based on the above, the position and orientation of wafer stage WST are controlled so that the surface of wafer W coincides with the AF plane.

更に、本実施形態の露光装置2aは、投影光学系PLのY方向の側面に、ウェハW上に設定されたショット領域に付設されたアライメントマークAMの位置情報を計測するためのFIA(Field Image Alignment)方式のアライメントセンサ21が配置されている。尚、ウェハWにはアライメントマークAMが複数形成されているが、図2においては簡略化のために1つのみを図示している。アライメントセンサ21は、CCD等の撮像素子を備えており、ウェハW上のアライメントマークAMを撮像してその画像信号を得る。尚、アライメントセンサ21の光軸は、投影光学系PLの光軸AXと平行とされている。アライメントセンサ21の計測結果は主制御系MCに供給され、主制御系MCで画像処理、演算処理、フィルタリング処理、パターンマッチング等の処理が施されてアライメントマークAMの位置情報が求められる。   Further, the exposure apparatus 2a of the present embodiment is a FIA (Field Image) for measuring the position information of the alignment mark AM attached to the shot area set on the wafer W on the side surface in the Y direction of the projection optical system PL. Alignment) type alignment sensor 21 is arranged. A plurality of alignment marks AM are formed on the wafer W, but only one is shown in FIG. 2 for the sake of simplicity. The alignment sensor 21 includes an image sensor such as a CCD, and images an alignment mark AM on the wafer W to obtain an image signal thereof. Note that the optical axis of the alignment sensor 21 is parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL. The measurement result of the alignment sensor 21 is supplied to the main control system MC, and the main control system MC is subjected to processing such as image processing, calculation processing, filtering processing, pattern matching, and the like to obtain position information of the alignment mark AM.

かかるアライメントセンサ21の詳細な構成は、例えば特開平9−219354号公報及びこれに対応する米国特許第5,859,707号等に開示されている。主制御系MCは、得られたアライメントマークAMの位置情報を用いてEGA計測を行う。ここで、EGA計測とは、ウェハWに形成された代表的な数個(3〜9個)のアライメントマークAMの計測結果を用いて所定の統計演算(EGA演算)を行い、ウェハW上に設定された全てのショット領域の配列を求める計測方法である。   The detailed configuration of the alignment sensor 21 is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-219354 and US Pat. No. 5,859,707 corresponding thereto. The main control system MC performs EGA measurement using the obtained positional information of the alignment mark AM. Here, the EGA measurement is performed by performing predetermined statistical calculation (EGA calculation) on the wafer W by using the measurement results of several representative (3 to 9) alignment marks AM formed on the wafer W. This is a measurement method for obtaining the arrangement of all set shot areas.

本実施形態の露光装置2a,2b,…は、動作モードとして3つの動作モードを有している。第1動作モードは、露光レシピに従ってウェハWに形成されたアライメントマークAMの計測(EGA計測)とウェハWの露光とをウェハW毎に順次行う動作モードである。第2動作モードは、ウェハWに形成されたアライメントマークAMの計測のみを行い、アライメントに関する情報やショット領域の形状の補正情報等の情報(処理情報)をウェハW毎に求める動作モードである。つまり、第2動作モードとは、露光装置をあたかも事前測定装置4のようにマーク計測処理の専用機として使用するものである。   The exposure apparatuses 2a, 2b,... Of the present embodiment have three operation modes as operation modes. The first operation mode is an operation mode in which measurement of the alignment mark AM (EGA measurement) formed on the wafer W according to the exposure recipe and exposure of the wafer W are sequentially performed for each wafer W. The second operation mode is an operation mode in which only the measurement of the alignment mark AM formed on the wafer W is performed, and information (processing information) such as information on alignment and correction information on the shape of the shot area is obtained for each wafer W. In other words, in the second operation mode, the exposure apparatus is used as a dedicated machine for mark measurement processing as if it were the prior measurement apparatus 4.

ここで、アライメントに関する情報とはEGA計測において計測すべきアライメントマークAMを示す情報やEGA補正情報等をいい、ショット領域の形状の補正情報とはショット領域の形状変化に合わせてレンズコントローラ部15を介して投影光学系PLの倍率等の光学特性を補正することで、投影されるパターン像の形状を補正するために用いる情報をいう。また、第3動作モードは、他の露光装置や事前測定装置4で得られた処理情報で指定されるアライメントマークAMの計測を行い、又は他の露光装置や事前測定装置4で得られた処理情報に含まれるショット領域の形状の補正情報に基づいて投影光学系PLの光学特性を補正した上でウェハWの露光を行う動作モードである。   Here, the information relating to alignment refers to information indicating the alignment mark AM to be measured in EGA measurement, EGA correction information, and the like. Information used for correcting the shape of the projected pattern image by correcting the optical characteristics such as the magnification of the projection optical system PL. In the third operation mode, the alignment mark AM specified by the processing information obtained by the other exposure apparatus or the pre-measurement apparatus 4 is measured, or the process obtained by the other exposure apparatus or the pre-measurement apparatus 4 is performed. This is an operation mode in which the wafer W is exposed after correcting the optical characteristics of the projection optical system PL based on the correction information of the shape of the shot area included in the information.

上記の第1動作モード〜第3動作モードの切り替えは、例えばユーザが主制御系MCに設けられた不図示の入力装置を操作して主制御系MCに対して指示することにより行う。尚、ユーザが露光装置2aの主制御系MCに対して第2動作モードを指示した場合には、露光装置2a以外の露光装置2b,…の中から、少なくとも1つの露光装置を第3動作モードに設定する必要がある。また、露光装置2a,2b,…の何れかを第2動作モードに設定した場合には、得られた処理情報を送信すべき露光装置も併せて指定する。   The switching from the first operation mode to the third operation mode is performed, for example, when the user operates the input device (not shown) provided in the main control system MC to instruct the main control system MC. When the user instructs the second operation mode to the main control system MC of the exposure apparatus 2a, at least one exposure apparatus is selected from the exposure apparatuses 2b other than the exposure apparatus 2a in the third operation mode. Must be set to When any one of the exposure apparatuses 2a, 2b,... Is set to the second operation mode, the exposure apparatus to which the obtained processing information is to be transmitted is also specified.

主制御系MCは、ネットワークNを介して図1に示すホストコンピュータ1に接続されており、ホストコンピュータ1からネットワークNを介して送信される露光レシピ(露光制御情報)に従った露光処理を行う。ここで、主制御系MCの動作モードとして第1動作モードが設定されている場合には、主制御系MCはアライメントセンサ21を制御して露光レシピで指定されるアライメントマークAMの計測を行い、この計測結果を用いてEGA計測を行う。   The main control system MC is connected to the host computer 1 shown in FIG. 1 via the network N, and performs exposure processing according to an exposure recipe (exposure control information) transmitted from the host computer 1 via the network N. . Here, when the first operation mode is set as the operation mode of the main control system MC, the main control system MC controls the alignment sensor 21 to measure the alignment mark AM specified in the exposure recipe, EGA measurement is performed using this measurement result.

主制御系MCの動作モードとして第2動作モードが設定されている場合には、主制御系MCはアライメントセンサ21を制御してウェハW上に形成されている全てのアライメントマークAMの計測(EGA計測)を行い、この計測結果の全てを用いてEGA演算処理を行う。加えて、アライメントマークの組み合わせを複数選択し、アライメントマークの組み合わせ毎に、選択されたアライメントマークの計測結果を用いてEGA演算を行い、EGA演算を行う上で最適な1つの組み合わせを選択する。主制御系MCの動作モードとして第3動作モードが設定されている場合には、主制御系MCは、他の露光装置(例えば、図2に示す露光装置2b)又は事前測定装置4、又はこれらから得られた情報がホストコンピュータ1に集約される場合には、このホストコンピュータ1からネットワークNを介して送信されてくる処理情報で指定されるアライメントマークAMの計測を行い、この計測結果を用いてEGA計測を行う。   When the second operation mode is set as the operation mode of the main control system MC, the main control system MC controls the alignment sensor 21 to measure all the alignment marks AM (EGA) formed on the wafer W. Measurement) is performed, and EGA calculation processing is performed using all of the measurement results. In addition, a plurality of combinations of alignment marks are selected, and for each alignment mark combination, EGA calculation is performed using the measurement result of the selected alignment mark, and one optimum combination for performing EGA calculation is selected. When the third operation mode is set as the operation mode of the main control system MC, the main control system MC is another exposure apparatus (for example, the exposure apparatus 2b shown in FIG. 2) or the pre-measurement apparatus 4, or these When the information obtained from the host computer 1 is collected in the host computer 1, the alignment mark AM specified by the processing information transmitted from the host computer 1 via the network N is measured, and the measurement result is used. To perform EGA measurement.

そして、動作モードとして第1動作モード又は第3動作モードが設定されている場合には、主制御系MCは、上記のEGA計測結果に基づいてウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTを移動させて、レチクルRに形成されたパターンDPの投影位置と露光すべきショット領域との位置合わせを行った上で各ショット領域を露光する。   When the first operation mode or the third operation mode is set as the operation mode, the main control system MC moves the wafer stage WST via the wafer driving device 19 based on the above EGA measurement result. Then, after aligning the projection position of the pattern DP formed on the reticle R with the shot area to be exposed, each shot area is exposed.

以上、露光装置2aについて詳細に説明したが、図1に示す事前測定装置4も露光装置2aが備えるアライメントセンサ21と同様のアライメントセンサを備えており、ウェハW上に形成されたアライメントマークAMの計測が可能になっている。また、事前測定装置4は、マークの計測結果をホストコンピュータ1や、次に露光処理すべき露光装置に送信する(この場合、その送信先でEGA演算処理を行うことになる)ようにしても良いし、或いはEGA演算処理までも行った上でその演算結果を送信するようにしても良い。(つまり、露光装置2aが備える主制御系MCと同様に、アライメントセンサの計測結果に基づいて、ウェハW上のショット領域の配列を求めるようにしても良い。)尚、測定検査装置3は、上記のアライメントセンサの計測結果、又はこの計測結果を用いたEGA計測結果に基づいてウェハWの各ショット領域を検査位置に位置合わせして重ね合わせ精度又は線幅の測定検査を行う。   Although the exposure apparatus 2a has been described in detail above, the prior measurement apparatus 4 shown in FIG. 1 also includes an alignment sensor similar to the alignment sensor 21 included in the exposure apparatus 2a, and the alignment mark AM formed on the wafer W Measurement is possible. Further, the pre-measurement apparatus 4 transmits the mark measurement result to the host computer 1 or the exposure apparatus to be exposed next (in this case, EGA calculation processing is performed at the transmission destination). Alternatively, the calculation result may be transmitted after performing the EGA calculation process. (That is, as with the main control system MC provided in the exposure apparatus 2a, the arrangement of shot areas on the wafer W may be obtained based on the measurement result of the alignment sensor.) Based on the measurement result of the alignment sensor or the EGA measurement result using the measurement result, each shot area of the wafer W is aligned with the inspection position, and the overlay accuracy or the line width is measured and inspected.

次に、本発明の一実施形態による処理方法について説明する。尚、以下の説明では、図1に示す露光装置2a,2bを用いて露光処理を行う場合を例に挙げて説明する。図3は、本発明の一実施形態による処理方法の概略を示すフローチャートである。図3に示す通り、本実施形態においては、まず露光装置2bを用いて複数枚(例えば25枚)のウェハWを単位とした1ロット分のウェハWの各々に形成されたアライメントマークAMを計測し、その計測結果から露光装置1aで露光処理を行う際に用いる処理装置を算出する(工程S1)。次に、露光装置2bで算出された処理情報が露光装置2aに送信され(工程S2)、露光装2aにおいて露光装置2bからの処理情報に基づいて露光処理が行われる(工程S3)。このように、本実施形態では、1ロット分のウェハWを単位としてアライメントマークAMの計測及び処理情報の算出、並びに、露光処理が行われる。   Next, a processing method according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, a case where exposure processing is performed using the exposure apparatuses 2a and 2b shown in FIG. 1 will be described as an example. FIG. 3 is a flowchart showing an outline of a processing method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, first, using the exposure apparatus 2b, the alignment mark AM formed on each wafer W for one lot with a plurality of (for example, 25) wafers W as a unit is measured. Then, a processing apparatus used when the exposure apparatus 1a performs the exposure process is calculated from the measurement result (step S1). Next, processing information calculated by the exposure apparatus 2b is transmitted to the exposure apparatus 2a (step S2), and exposure processing is performed in the exposure device 2a based on the processing information from the exposure apparatus 2b (step S3). As described above, in this embodiment, the measurement of the alignment mark AM, the calculation of the processing information, and the exposure processing are performed with the wafer W for one lot as a unit.

尚、本実施形態では、図3の工程S1(即ち、図4の各工程)の動作を、露光装置2bを用いて行うものとしているが、本発明はこれに限らず、上述の事前測定装置4において図3の工程S1の動作を行うようにしても良い。この場合には、事前測定装置4で得られた情報は、図3の工程S2において露光装置2aに直接、或いは上述のホストコンピュータ1を介して間接的に送信されることになる。   In the present embodiment, the operation of step S1 in FIG. 3 (that is, each step in FIG. 4) is performed using the exposure apparatus 2b. However, the present invention is not limited to this, and the above-described pre-measurement apparatus. 4, the operation of step S1 in FIG. 3 may be performed. In this case, the information obtained by the prior measurement device 4 is transmitted directly to the exposure device 2a in step S2 of FIG. 3 or indirectly via the host computer 1 described above.

次に、図4に示す工程S1,S2の詳細について説明する。図4は、図3中の工程S1の詳細を示すフローチャートである。まず、ユーザが1ロット分のウェハWが収容されたFOUP(Front Opening Unified Pod)等のキャリアを露光装置2bのウェハロード開始位置に配置する。次いで、ユーザが露光装置2bの主制御系MCに設けられた不図示の入力装置を操作して、露光装置2bの動作モードを第2動作モードに設定する。更に、ユーザは処理情報を送信すべき露光装置も併せて指定する。本実施形態では、この露光装置として図1に示す露光装置2aを指定する。以上の前準備が終了し、ユーザが処理開始を指示すると、露光装置2bの主制御系MCは、不図示のウェハ搬送装置(ウェハローダ)を制御してキャリアに収容されたウェハWをキャリアから取り出させて露光装置2aの内部にロードさせる。ウェハ搬送装置によって搬送されたウェハWはウェハステージWST上に保持される(工程S11)。   Next, details of steps S1 and S2 shown in FIG. 4 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing details of step S1 in FIG. First, a user places a carrier such as a FOUP (Front Opening Unified Pod) in which a lot of wafers W are accommodated at the wafer loading start position of the exposure apparatus 2b. Next, the user operates an input device (not shown) provided in the main control system MC of the exposure apparatus 2b to set the operation mode of the exposure apparatus 2b to the second operation mode. Further, the user also specifies an exposure apparatus to which processing information is to be transmitted. In this embodiment, the exposure apparatus 2a shown in FIG. 1 is designated as this exposure apparatus. When the above preparation is completed and the user gives an instruction to start processing, the main control system MC of the exposure apparatus 2b controls a wafer transfer device (wafer loader) (not shown) to take out the wafer W accommodated in the carrier from the carrier. And loaded into the exposure apparatus 2a. Wafer W transferred by the wafer transfer apparatus is held on wafer stage WST (step S11).

ウェハステージWST上にウェハWが保持されると、主制御系MCはウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTをXY面内でステップ移動させて、ウェハW上に形成されたアライメントマークAMをアライメントセンサ21の計測視野内に順次配置し、各々のアライメントマークAMをアライメントセンサ21で計測する(工程S12)。ここで、ショット領域及びアライメントマークについて説明する。図5は、ウェハW上に設定されるショット領域及びウェハW上に形成されるアライメントマークの一例を示す図である。   When wafer W is held on wafer stage WST, main control system MC moves wafer stage WST stepwise in the XY plane via wafer drive device 19 to align alignment mark AM formed on wafer W. The sensors are sequentially arranged in the measurement visual field of the sensor 21, and each alignment mark AM is measured by the alignment sensor 21 (step S12). Here, the shot area and the alignment mark will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a shot region set on the wafer W and an alignment mark formed on the wafer W.

図5(a)に示す通り、ウェハW上には矩形形状のショット領域SHが一定間隔で配列されており、ショット領域SHの各々にはアライメントマークAMが付設されている。尚、図5(a)においては、図示の都合上、アライメントマークAMを大きめに図示している。ショット領域SHの大きさ及び数は製造するデバイス毎に変更されることがあり、またアライメントマークAMの形状及びショット領域SH内における位置は形成すべきレイヤー毎に変更されることがある。   As shown in FIG. 5A, rectangular shot areas SH are arranged on the wafer W at regular intervals, and an alignment mark AM is attached to each shot area SH. In FIG. 5A, the alignment mark AM is shown larger for convenience of illustration. The size and number of the shot areas SH may be changed for each device to be manufactured, and the shape of the alignment mark AM and the position in the shot area SH may be changed for each layer to be formed.

図5(b)に示す通り、アライメントマークAMは、例えばY方向に延びた矩形形状であってX方向に等間隔に配列されたXマークmxと、X方向に延びた矩形形状であってY方向に等間隔に配列されたYマークmyとからなる。アライメントマークAMのXマークmxを計測することによってそのアライメントマークAMが設けられたショット領域SHのX方向の位置が求められ、Yマークmyを計測することによってそのアライメントマークAMが設けられたショット領域SHのY方向の位置が求められる。つまり、アライメントマークAMを計測して得られる位置情報は、そのアライメントマークAMが設けられているショット領域SHを代表する位置情報である。上述した工程S12では、ウェハW上に形成されたアライメントマークAMの全てが計測され、各々のショット領域を代表する位置情報(例えば、ショット領域SHの中心位置を示す情報)が求められる。   As shown in FIG. 5B, the alignment mark AM has, for example, a rectangular shape extending in the Y direction and X marks mx arranged at equal intervals in the X direction, and a rectangular shape extending in the X direction. It consists of Y marks my arranged at equal intervals in the direction. By measuring the X mark mx of the alignment mark AM, the position in the X direction of the shot area SH provided with the alignment mark AM is obtained, and by measuring the Y mark my, the shot area provided with the alignment mark AM The position of SH in the Y direction is obtained. That is, the position information obtained by measuring the alignment mark AM is position information representative of the shot area SH provided with the alignment mark AM. In step S12 described above, all the alignment marks AM formed on the wafer W are measured, and position information representing each shot area (for example, information indicating the center position of the shot area SH) is obtained.

全てのアライメントマークAMの計測が終了すると、主制御系MCは、全てのアライメントマークAMの計測結果を用いてEGA演算を行う(工程S13)。このEGA演算によってウェハW上に配列されたショット領域配列上の(基板内の)線形的な誤差成分(基板誤差の線形成分)、ショット領域内の線形的な位置誤差(ショット内誤差の線形成分)、及びランダムな誤差成分(ランダム成分)が求められる。ここで、上記の基板誤差の線形成分としては、レイヤーを形成する際のウェハステージWSTの誤差(位置誤差)や投影光学系PLの倍率誤差等に起因するX方向へのずれ量(オフセット)、Y方向へのずれ量、ウェハWの回転量(ローテーション)、X方向の倍率(スケーリング)、Y方向の倍率、及び直交度の6つがある。   When the measurement of all alignment marks AM is completed, the main control system MC performs EGA calculation using the measurement results of all alignment marks AM (step S13). Linear error component (in the substrate) linear error component (in the substrate error) on the shot region array arranged on the wafer W by this EGA calculation, linear position error in the shot region (linear component in the shot error) ) And a random error component (random component). Here, as the linear component of the substrate error, a deviation amount (offset) in the X direction due to an error (position error) of wafer stage WST when forming a layer, a magnification error of projection optical system PL, and the like, There are six types: a deviation amount in the Y direction, a rotation amount (rotation) of the wafer W, a magnification in the X direction (scaling), a magnification in the Y direction, and an orthogonality.

また、上記のショット内誤差の線形成分としては、レイヤーを形成する際の投影光学系PLの収差等に起因するものがある。図6は、EGA演算により求められるランダム成分とショット内誤差の非線形成分の一例を示す図である。ウェハW上にレイヤーを形成する際に行われる露光工程において、投影光学系PLに糸巻き型の歪曲収差(ディストーション)が生じている場合には、図5(a)に示すショット領域SHが、例えば図6に示す通りに変形する。図6は、EGA演算により求められる非線形成分の一例を説明するための図である。尚、図6において、各ショット領域SH内に記した丸印はショット領域SHの中心位置を表している。   In addition, the linear component of the above-mentioned intra-shot error may be caused by an aberration of the projection optical system PL when forming a layer. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a random component obtained by EGA calculation and a nonlinear component of an error in a shot. In the exposure process performed when forming a layer on the wafer W, when a pincushion type distortion (distortion) occurs in the projection optical system PL, the shot region SH shown in FIG. It deforms as shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a nonlinear component obtained by EGA calculation. In FIG. 6, a circle marked in each shot area SH represents the center position of the shot area SH.

図6を参照すると、各ショット領域SHの形状が変化しているのみならず、その中心位置が非線形的に位置ずれしていることが分かる。ここで、各ショット領域SHに付設されたアライメントマークAMを計測しても各ショット領域SHの位置(例えば、図6中の丸印の位置)が得られるだけであり、ショット領域SHの形状変化を直接的に計測することはできないが、各ショット領域SHの配列からショット領域SHの形状変化を間接的に求めることは可能である。本実施形態では、後述する工程S13で行われるEGA演算の演算結果からショット領域SHの形状変化を求めて、それを補正する補正情報(後述する工程S25で使用する像形状の変形補正量)を算出している。   Referring to FIG. 6, it can be seen that not only the shape of each shot area SH is changed, but also the center position thereof is non-linearly shifted. Here, even if the alignment mark AM attached to each shot area SH is measured, only the position of each shot area SH (for example, the position of the circle in FIG. 6) is obtained, and the shape change of the shot area SH However, it is possible to indirectly determine the shape change of the shot area SH from the arrangement of the shot areas SH. In this embodiment, the shape change of the shot area SH is obtained from the calculation result of the EGA calculation performed in step S13, which will be described later, and correction information (image shape deformation correction amount used in step S25 described later) is corrected. Calculated.

ここで、前述した通り、ウェハWには歪シリコンからなる領域が部分的に形成されており、この歪シリコンに影響されてウェハW上のアライメントマークAMは位置ずれが生ずる。ウェハWの全面に歪シリコンが形成されていれば、この歪シリコンによるアライメントマークAMの位置ずれがほぼ一様であるとみなし、上記のEGA演算によって得られる線形成分又は非線形成分を用いれば補正が可能であると考えられる。   Here, as described above, a region made of strained silicon is partially formed on the wafer W, and the alignment mark AM on the wafer W is displaced due to the strained silicon. If strained silicon is formed on the entire surface of the wafer W, it is considered that the displacement of the alignment mark AM due to the strained silicon is substantially uniform, and correction is performed by using the linear component or the nonlinear component obtained by the EGA calculation. It is considered possible.

しかしながら、歪シリコンからなる領域がウェハW上に部分的に形成されている場合には、その歪みはランダムなものになるとなる。このため、図7に示す通り、アライメントマークAMの位置ずれ(ショット配列のずれ)もランダムになると考えられる。つまり、アライメントマークAMの計測結果(工程S12での全マークの計測値)と、上記工程S13で得られたEGA演算値(各マークのEGA演算上の座標位置)との差分(ランダム成分)は各ショット(マーク)毎における局所的な歪みを示す歪み情報であると考えられる。本工程S13では、この歪み情報を、後述するサンプルショットの最適化を行う際の基準指標(比較対象)として使用するために、各ショット毎(マーク毎)に算出すると共に記憶するようにする。   However, when the region made of strained silicon is partially formed on the wafer W, the strain becomes random. For this reason, as shown in FIG. 7, it is considered that the positional deviation of the alignment mark AM (shot arrangement deviation) is also random. That is, the difference (random component) between the measurement result of the alignment mark AM (measurement value of all marks in step S12) and the EGA calculation value (coordinate position of each mark in the EGA calculation) obtained in step S13 is It is considered to be distortion information indicating local distortion for each shot (mark). In this step S13, this distortion information is calculated and stored for each shot (for each mark) in order to use it as a reference index (comparison target) when optimizing a sample shot to be described later.

図7は、部分的な歪みに起因して生ずるアライメントマークAMの位置ずれの一例を示す図である。尚、図7において、各ショット領域SH内に記した丸印は設計上のショット領域SHの中心位置を表しており、各ショット領域SH内に記した矢印は実際に形成されているアライメントマークAMから求められるショット領域SHの中心の位置ずれ方向及び位置ずれ量を表している。前述したランダム成分(歪み情報)は、アライメントマークAMのランダムな位置ずれに起因するものであり、歪シリコンに影響されて部分的な歪みが大きくなるとランダム成分も大きくなる。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the positional deviation of the alignment mark AM caused by partial distortion. In FIG. 7, a circle marked in each shot area SH represents a designed center position of the shot area SH, and an arrow marked in each shot area SH indicates an actually formed alignment mark AM. Represents the position shift direction and the position shift amount of the center of the shot area SH obtained from. The above-described random component (distortion information) is caused by a random misalignment of the alignment mark AM. When the partial distortion increases due to the strained silicon, the random component also increases.

全てのアライメントマークAMの計測結果を用いたEGA演算が終了すると、主制御系MCは、ウェハW上に形成されたアライメントマークAMから数個(例えば、3〜9個)のアライメントマークAMを、組み合わせを変えて複数選択する(工程S14)。例えば、ウェハW上にn個(nは正の整数)のショット領域SH1〜SHnが設定されており、これらから3個のアライメントマークAMを選択する場合には、ショット領域SHi,SHj,SHkの3つを選択する。ここで、i,j,kは、互いに異なる1以上n以下の整数である。   When the EGA calculation using the measurement results of all the alignment marks AM is completed, the main control system MC selects several (for example, 3 to 9) alignment marks AM from the alignment marks AM formed on the wafer W. A plurality of combinations are selected (step S14). For example, n (n is a positive integer) shot areas SH1 to SHn are set on the wafer W, and when three alignment marks AM are selected from these, the shot areas SHi, SHj, SHk Select three. Here, i, j, and k are different integers of 1 or more and n or less.

つまり、主制御系MCは、変数i,j,kの各々を異なる値に設定してショット領域SHi,SHj,SHkに付設されたアライメントマークAMの第1の組み合わせを選択する。次いで、変数i,j,kの内の少なくとも1つの変数の値を先に設定した値と異なる値に設定してショット領域SHi,SHj,SHkに付設されたアライメントマークAMの第2の組み合わせを選択する。以下同様に、変数i,j,kの値の全てが先に設定した値と等しくならないよう変数i,j,kの値を設定してショット領域SHi,SHj,SHkに付設されたアライメントマークの組み合わせを選択する。   That is, the main control system MC sets each of the variables i, j, and k to different values and selects the first combination of the alignment marks AM attached to the shot areas SHi, SHj, and SHk. Next, the second combination of the alignment marks AM attached to the shot areas SHi, SHj, SHk is set by setting the value of at least one of the variables i, j, k to a value different from the previously set value. select. Similarly, the values of the variables i, j, k are set so that all the values of the variables i, j, k are not equal to the previously set values, and the alignment marks attached to the shot areas SHi, SHj, SHk Select a combination.

アライメントマークAMの組み合わせの選択を終えると、主制御系MCは、工程S14で選択したアライメントマークAMの組み合わせ毎に、選択されたアライメントマークAMの計測結果を用いてEGA演算を行う(工程S15)。上記の工程S14で、m(mは、2以上の整数)通りの組み合わせが選択された場合には、各々の組み合わせで選択されたアライメントマークAMの計測結果を用いたEGA演算がm回行われる。これにより、各組み合わせ毎に前述した線形成分、非線形成分、及びランダム成分が求められる。また、EGA演算を行うことによりウェハW上におけるショット領域のSHの配列が求められるが、主制御系MCはこの演算結果からショット領域の形状変化を求め、これを補正する補正情報も算出する。   When the selection of the combination of alignment marks AM is completed, the main control system MC performs EGA calculation using the measurement result of the selected alignment mark AM for each combination of alignment marks AM selected in step S14 (step S15). . When m (m is an integer of 2 or more) combinations are selected in step S14, EGA calculation using the measurement result of the alignment mark AM selected in each combination is performed m times. . Thereby, the linear component, nonlinear component, and random component mentioned above are calculated | required for every combination. Further, the SH array of the shot area on the wafer W is obtained by performing the EGA calculation. The main control system MC obtains the shape change of the shot area from the calculation result, and also calculates correction information for correcting this.

以上の工程が終了すると、主制御系MCは、上記のEGA演算結果に基づいて、アライメントマークAMの複数の組み合わせから、EGA演算を行う上で最適な1つの組み合わせを選択する。具体的には、工程S12で計測された各ショット毎の座標値から線形成分、即ち各組み合わせ毎に算出された各ショットのEGA演算値を除去した残留ランダム成分(歪み情報)と、上述の工程S13で算出し記憶された各ショット毎の歪み情報との差分が、各ショットをみまわして最小となる組み合わせを選択する(工程S15)。つまり、ここでは、工程S13で求め記憶した歪み情報と、本工程S15で算出した歪み情報とをショット毎に比較し、その差がウェハ全体として最小となるマークの組み合わせを選択するものである。この工程では、歪シリコンの影響を反映しつつウェハ全体として歪みの影響が極力小さいアライメントマークAMの組み合わせが選択される。尚、この選択方法は、換言すれば、EGA演算で求められる線形誤差成分(EGAパラメータ)が、全ショットに付随したアライメントマークの実測値及び設計値を使ってなされる全ショットEGAにおけるEGAパラメータに対して最も類似(近似)するEGAパラメータが得られる組み合わせ(アライメントマークの組み合わせ)を、複数の組み合わせの中から選択することである。   When the above steps are completed, the main control system MC selects one optimal combination for performing the EGA calculation from a plurality of combinations of the alignment marks AM based on the above EGA calculation result. Specifically, the linear component from the coordinate value of each shot measured in step S12, that is, the residual random component (distortion information) obtained by removing the EGA calculation value of each shot calculated for each combination, and the above-described steps A combination is selected in which the difference between the distortion information calculated and stored in S13 for each shot is the smallest for each shot (step S15). That is, here, the distortion information obtained and stored in step S13 and the distortion information calculated in step S15 are compared for each shot, and a mark combination that minimizes the difference of the entire wafer is selected. In this step, a combination of alignment marks AM that minimizes the influence of strain as a whole while reflecting the influence of strained silicon is selected. In other words, in this selection method, in other words, the linear error component (EGA parameter) obtained by the EGA calculation is changed to the EGA parameter in the all shot EGA made by using the measured value and the design value of the alignment mark attached to all the shots. The combination (alignment mark combination) that provides the most similar (approximate) EGA parameter is selected from a plurality of combinations.

また、他の選択方法として、次のような手法も考えられる。具体的には、線形成分を除去した残留ランダム成分が最小となる組み合わせを選択する(工程S15)。ここで、前述した通りランダム成分は、アライメントマークAMのランダムな位置ずれに起因するものであり、歪シリコンの影響が大きくなるとランダム成分も大きくなる。このため、この工程では、歪シリコンの影響が極力小さいアライメントマークAMの組み合わせが選択される。尚、アライメントマークの組み合わせを無限にとると演算に多大な時間を要してしまうので、予め適当な数、配置のサンプルショットを複数(例えば、20個程)選んでおき、その中から任意の個数、配置のマークの組み合わせを複数選択するようにしておくのが計測スループット上は望ましい。   As another selection method, the following method is also conceivable. Specifically, a combination that minimizes the residual random component from which the linear component has been removed is selected (step S15). Here, as described above, the random component is caused by a random displacement of the alignment mark AM, and the random component increases as the influence of strained silicon increases. For this reason, in this step, a combination of alignment marks AM that has the least influence of strained silicon is selected. If the number of alignment mark combinations is infinite, it takes a long time to calculate. Therefore, a plurality of sample shots (for example, about 20) having an appropriate number and arrangement are selected in advance, and any of them is selected. It is desirable in terms of measurement throughput to select a plurality of combinations of the number and arrangement marks.

尚、本実施形態では、工程S15において、アライメントマークAMの組み合わせ毎にEGA演算を行い、その演算結果からショット領域の形状変化を補正する補正情報を算出する場合を例に挙げている。しかしながら、補正情報を算出するために要する時間を省くために、工程S15でアライメントマークAMの組み合わせ毎のEGA演算結果を一時的に記憶しておき、工程S16で1つのアライメントマークAMの組み合わせを選択した後で、この組み合わせについてのEGA演算結果を用いて補正情報を算出するのが望ましい。アライメントマークAMの組み合わせが選択されると、主制御系MCは、その選択結果(補正情報を含む)を一時的に記憶する(工程S17)。   In the present embodiment, an example is given in which, in step S15, EGA calculation is performed for each combination of alignment marks AM, and correction information for correcting the shape change of the shot area is calculated from the calculation result. However, in order to save the time required to calculate the correction information, the EGA calculation result for each combination of alignment marks AM is temporarily stored in step S15, and one alignment mark AM combination is selected in step S16. After that, it is desirable to calculate correction information using the EGA calculation result for this combination. When a combination of alignment marks AM is selected, the main control system MC temporarily stores the selection result (including correction information) (step S17).

以上の工程が終了すると、露光装置2bの主制御系MCは、計測すべきウェハWの有無を判断する(工程S18)。この判断結果が「YES」の場合には、不図示のウェハ搬送装置を制御してウェハステージWST上のウェハWを搬出(アンロード)させてキャリアに収容させる。これとともに、キャリアに収容された新たなウェハWをキャリアから取り出させて露光装置2bの内部にロードさせてウェハステージWに保持させ(工程S11)、そのウェハWに対する計測を行う。一方、工程S18の判断結果が「NO」である場合には、1ロット分のウェハWについて全アライメントマークAMを計測する工程、即ち図1に示す工程S1が終了する。尚、上記の工程S17で一時的に記憶した情報は、図4に示す処理が終了した後で、ユーザによって指定された露光装置2aに送信される(図3の工程S2)。   When the above steps are completed, the main control system MC of the exposure apparatus 2b determines whether or not there is a wafer W to be measured (step S18). When the determination result is “YES”, a wafer transfer device (not shown) is controlled to unload the wafer W on the wafer stage WST and accommodate it in the carrier. At the same time, a new wafer W accommodated in the carrier is taken out of the carrier, loaded into the exposure apparatus 2b and held on the wafer stage W (step S11), and measurement on the wafer W is performed. On the other hand, when the determination result of step S18 is “NO”, the step of measuring all alignment marks AM for the wafers W for one lot, that is, step S1 shown in FIG. The information temporarily stored in step S17 is transmitted to the exposure apparatus 2a designated by the user after the processing shown in FIG. 4 is completed (step S2 in FIG. 3).

図8は、図3中の工程S3の詳細を示すフローチャートである。まず、露光装置2bを用いて計測が行われた1ロット分のウェハWが収容されたキャリアをユーザが露光装置2aのウェハロード開始位置に配置する。次いで、ユーザが露光装置2aの主制御系MCに設けられた不図示の入力装置を操作して、露光装置2aの動作モードを第3動作モードに設定する。   FIG. 8 is a flowchart showing details of step S3 in FIG. First, the user places a carrier in which wafers for one lot measured using the exposure apparatus 2b are accommodated at the wafer loading start position of the exposure apparatus 2a. Next, the user operates an input device (not shown) provided in the main control system MC of the exposure apparatus 2a to set the operation mode of the exposure apparatus 2a to the third operation mode.

以上の前準備が終了し、ユーザが処理開始を指示すると、まず露光装置2aの主制御系MCは、不図示のレチクル搬送装置(レチクルローダ)を制御して、露光レシピに従ったレチクルRを搬送させる。レチクル搬送装置によって搬送されたレチクルRは、レチクルステージRST上に保持される(工程S21)。尚、レチクルRがレチクルステージRST上に保持されると、レチクルRとウェハステージWSTとの相対位置関係を調整する処理(レチクルアライメント)が行われる。   When the above preparation is completed and the user gives an instruction to start processing, first, the main control system MC of the exposure apparatus 2a controls a reticle transport apparatus (reticle loader) (not shown) to change the reticle R according to the exposure recipe. Transport. The reticle R transported by the reticle transport apparatus is held on the reticle stage RST (step S21). When reticle R is held on reticle stage RST, a process (reticle alignment) for adjusting the relative positional relationship between reticle R and wafer stage WST is performed.

次いで、主制御系MCは、不図示のウェハ搬送装置(ウェハローダ)を制御してキャリアに収容されたウェハWをキャリアから取り出させて露光装置2aの内部にロードさせる。ウェハ搬送装置によって搬送されたウェハWがウェハステージWST上に保持される(工程S22)。尚、本実施形態では、露光装置2a,2bの両方でウェハWに形成されたアライメントマークAMの計測を行っている。このため、露光装置2aのウェハステージWST上におけるウェハWの保持方法と、露光装置2bのウェハステージWST上におけるウェハWの保持方法とが異なると、例えば歪シリコンに起因する局所的な歪み方に相違が生じ、露光装置2bでの計測結果が全く無意味になってしまう。よって、ウェハWの保持方法は、露光装置2aと露光装置2bとで同じにするのが望ましい。   Next, the main control system MC controls a wafer transfer device (wafer loader) (not shown) to take out the wafer W accommodated in the carrier from the carrier and load it into the exposure apparatus 2a. Wafer W transferred by the wafer transfer apparatus is held on wafer stage WST (step S22). In the present embodiment, the alignment mark AM formed on the wafer W is measured by both the exposure apparatuses 2a and 2b. For this reason, if the method for holding the wafer W on the wafer stage WST of the exposure apparatus 2a is different from the method for holding the wafer W on the wafer stage WST of the exposure apparatus 2b, for example, a local distortion caused by strained silicon may occur. A difference arises and the measurement result in the exposure apparatus 2b becomes completely meaningless. Therefore, it is desirable to use the same method for holding the wafer W in the exposure apparatus 2a and the exposure apparatus 2b.

ウェハステージWST上にウェハWが保持されると、主制御系MCはウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTをXY面内でステップ移動させて、露光装置2bから送信された処理情報で指定されるアライメントマークAMのみをアライメントセンサ21の計測視野内に順次配置し、各々のアライメントマークAMをアライメントセンサ21で計測する(工程S23)。前述した通り、露光装置2bでの計測によって、EGA演算を行う上で最適なアライメントマークAMの組み合わせが選択されている。ここでは、この選択されたアライメントマークAMの計測が行われる。尚、処理情報はウェハW毎に求められているため、主制御系MCはウェハステージWST上に保持されているウェハWの処理情報を用いて上記の処理を行う。   When wafer W is held on wafer stage WST, main control system MC moves wafer stage WST stepwise in the XY plane via wafer drive unit 19, and is designated by the processing information transmitted from exposure apparatus 2b. Only the alignment marks AM are sequentially arranged in the measurement visual field of the alignment sensor 21, and each alignment mark AM is measured by the alignment sensor 21 (step S23). As described above, the optimum combination of the alignment marks AM for performing the EGA calculation is selected by the measurement by the exposure apparatus 2b. Here, measurement of the selected alignment mark AM is performed. Since the processing information is obtained for each wafer W, the main control system MC performs the above processing using the processing information of the wafer W held on the wafer stage WST.

アライメントマークAMの計測を終えると、主制御系MCはアライメントマークAMの計測結果を用いてEGA演算を行う。これにより、ウェハW上におけるショット領域の配列が求められる(工程S24)。次いで、露光装置2aの主制御系MCは、露光装置2bからの処理情報に含まれる補正情報に基づいて、レンズコントローラ部15を介して投影光学系PLの光学特性を制御する(工程S25)。これにより、投影光学系PLを介してウェハW上に投影されるパターンDPの像の形状が、ショット領域SHの形状変化に合わせて補正される。尚、ここでは、ウェハWに形成された複数のショット領域SHの内の最初に露光すべきショット領域SHの形状変化に合わせて投影光学系PLの光学特性が制御される。   When the measurement of the alignment mark AM is completed, the main control system MC performs an EGA calculation using the measurement result of the alignment mark AM. Thereby, the arrangement of shot areas on the wafer W is obtained (step S24). Next, the main control system MC of the exposure apparatus 2a controls the optical characteristics of the projection optical system PL via the lens controller unit 15 based on the correction information included in the processing information from the exposure apparatus 2b (step S25). As a result, the shape of the image of the pattern DP projected onto the wafer W via the projection optical system PL is corrected in accordance with the shape change of the shot region SH. Here, the optical characteristics of the projection optical system PL are controlled in accordance with the shape change of the shot area SH to be exposed first among the plurality of shot areas SH formed on the wafer W.

以上の処理が終了すると、ウェハWに設定されたショット領域SHの露光処理が開始される。露光処理が開始されると、まず露光装置2aの主制御系MCは、レチクル駆動装置14を介してレチクルステージRSTを駆動してレチクルRを露光開始位置に配置する。併せて、ウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTを駆動してウェハW上の最初に露光すべきショット領域SHを露光開始位置に配置する。   When the above process is completed, the exposure process for the shot area SH set on the wafer W is started. When the exposure process is started, first, the main control system MC of the exposure apparatus 2a drives the reticle stage RST via the reticle driving device 14 to place the reticle R at the exposure start position. At the same time, the wafer stage WST is driven via the wafer driving device 19 to place the shot area SH to be exposed first on the wafer W at the exposure start position.

以上の配置が終了すると、主制御系MCは、レチクル駆動装置14及びウェハ駆動装置19を介してレチクルステージRST及びウェハステージWSTの移動をそれぞれ開始させる。両ステージの移動を開始させた後、主制御系MCは、レチクル干渉計13及びウェハ干渉計18の検出結果に基づいてレチクルステージRST及びウェハステージWSTの移動速度を算出し、各々が所定速度に達したか否かを判断する。また、レチクル干渉計13及びウェハ干渉計18の検出結果に基づいてレチクルステージRSTとウェハステージWSTとが同期したか否か、及び両ステージが所定の位置(露光開始位置)に達したか否かを判断する。   When the above arrangement is completed, the main control system MC starts the movement of the reticle stage RST and the wafer stage WST via the reticle driving device 14 and the wafer driving device 19, respectively. After starting the movement of both stages, the main control system MC calculates the moving speeds of the reticle stage RST and the wafer stage WST based on the detection results of the reticle interferometer 13 and the wafer interferometer 18, and sets each of them to a predetermined speed. Determine whether it has been reached. Further, based on the detection results of reticle interferometer 13 and wafer interferometer 18, whether or not reticle stage RST and wafer stage WST are synchronized, and whether or not both stages have reached a predetermined position (exposure start position). Judging.

レチクルステージRST及びウェハステージWSTが所定速度に達し、且つ同期して所定の位置に達したと判断した場合には、主制御系MCは照明光学系ILSに制御信号を出力して露光光ELの射出を開始させ、スリット状の露光光ELをレチクルRに照射する。露光光ELの照射により、レチクルRに形成されたパターンDPの一部(露光光ELが照明された部分)の像が投影光学系PLによって最初に露光すべきショット領域内に投影される。ここで、レチクルステージRSTとウェハステージWSTとが同期して移動しているため、レチクルR上における露光光ELの照射位置が連続的に変化するとともに、ショット領域内におけるパターン像の投影位置も連続的に変化する。これにより、最初に露光すべきショット領域内が逐次露光される。   When it is determined that reticle stage RST and wafer stage WST have reached a predetermined speed and have reached a predetermined position synchronously, main control system MC outputs a control signal to illumination optical system ILS to output exposure light EL. The injection is started, and the reticle R is irradiated with slit-shaped exposure light EL. By irradiation with the exposure light EL, an image of a part of the pattern DP formed on the reticle R (a portion illuminated with the exposure light EL) is projected into the shot area to be exposed first by the projection optical system PL. Here, since reticle stage RST and wafer stage WST move synchronously, the irradiation position of exposure light EL on reticle R changes continuously, and the projection position of the pattern image in the shot area also continues. Changes. Thereby, the shot area to be exposed first is sequentially exposed.

尚、ショット領域の露光を行っている最中に、主制御系MCは、多点AFセンサ20の検出結果に基づいて、ウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTのZ方向における位置及び姿勢(X軸,Y軸周りの回転θX,θY:レベリング)の制御(オートフォーカス制御)を行う。これにより、ウェハWの表面が投影光学系PLの像面に合わせ込まれた状態でショット領域が露光される。   During the exposure of the shot area, the main control system MC determines the position and orientation of the wafer stage WST in the Z direction via the wafer driving device 19 based on the detection result of the multipoint AF sensor 20 ( Control (auto focus control) of rotation around the X and Y axes θX, θY: leveling is performed. Thereby, the shot area is exposed in a state where the surface of the wafer W is aligned with the image plane of the projection optical system PL.

1つのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御系MCは他に露光すべきショット領域があるか否かを判断する(工程S27)。この判断結果が「YES」の場合には、主制御系MCは、露光装置2bからの処理情報に含まれる補正情報に基づいて、レンズコントローラ部15を介して投影光学系PLの光学特性を制御する(工程S25)。これにより、投影光学系PLを介してウェハW上に投影されるパターンDPの像の形状が、次に露光すべきショット領域SHの形状変化に合わせて補正される。   When the exposure process for one shot area is completed, the main control system MC determines whether there is another shot area to be exposed (step S27). When the determination result is “YES”, the main control system MC controls the optical characteristics of the projection optical system PL via the lens controller unit 15 based on the correction information included in the processing information from the exposure apparatus 2b. (Step S25). As a result, the shape of the image of the pattern DP projected onto the wafer W via the projection optical system PL is corrected in accordance with the shape change of the shot area SH to be exposed next.

次に、主制御系MCは、ウェハ駆動装置19を介してウェハステージWSTを駆動して次に露光すべきショット領域SHを露光開始位置に配置する。また、レチクル駆動装置14を介してレチクルステージRSTを駆動してレチクルRを露光開始位置に配置する。そして、主制御系MCは、レチクル駆動装置14及びウェハ駆動装置19を介してレチクルステージRST及びウェハステージWSTの移動をそれぞれ開始させて、次に露光すべきショット領域SHを露光する(工程S26)。露光すべきショット領域がある間(工程S27の判断結果が「YES」の間)は、工程S25,S26が繰り返される。   Next, the main control system MC drives the wafer stage WST via the wafer drive device 19 and places the shot area SH to be exposed next at the exposure start position. Further, the reticle stage RST is driven via the reticle driving device 14 to place the reticle R at the exposure start position. The main control system MC starts the movement of the reticle stage RST and the wafer stage WST via the reticle driving device 14 and the wafer driving device 19, respectively, and exposes the shot area SH to be exposed next (step S26). . While there is a shot area to be exposed (while the determination result of step S27 is “YES”), steps S25 and S26 are repeated.

一方、工程S27の判断結果が「NO」になると、露光装置2aの主制御系MCは、計測すべきウェハWの有無を判断する(工程S28)。この判断結果が「YES」の場合には、不図示のウェハ搬送装置を制御してウェハステージWST上のウェハWを搬出(アンロード)させてキャリアに収容させる。これとともに、キャリアに収容された新たなウェハWをキャリアから取り出させて露光装置2aの内部にロードさせてウェハステージWに保持させ(工程S22)、そのウェハWに対する露光を行う。一方、工程S28の判断が「NO」の場合には、1ロット分のウェハWを露光する工程、即ち図1に示す工程S3が終了する。   On the other hand, when the determination result in step S27 is “NO”, the main control system MC of the exposure apparatus 2a determines whether or not there is a wafer W to be measured (step S28). When the determination result is “YES”, a wafer transfer device (not shown) is controlled to unload the wafer W on the wafer stage WST and accommodate it in the carrier. At the same time, a new wafer W accommodated in the carrier is taken out of the carrier, loaded into the exposure apparatus 2a and held on the wafer stage W (step S22), and the wafer W is exposed. On the other hand, when the determination in step S28 is “NO”, the step of exposing one lot of wafers W, that is, step S3 shown in FIG.

以上説明した通り、本実施形態においては、まずロット単位のウェハWに形成された全アライメントマークAMを露光装置2bを用いて計測して、ウェハW毎にEGA演算を行う上で最適なアライメントマークAMの組み合わせ、及びショット領域の形状を補正する補正情報を求めている。そして、露光装置2bを用いて得られた処理情報を露光装置2aに送信し、露光装置2aを用いて処理情報に基づいたアライメントマークAMの計測、及び投影光学系PLの光学特性の制御を行った上でロット単位のウェハWを露光している。   As described above, in this embodiment, first, all alignment marks AM formed on the wafer W in lot units are measured using the exposure apparatus 2b, and the optimum alignment mark for performing EGA calculation for each wafer W. Correction information for correcting the combination of AM and the shape of the shot area is obtained. Then, the processing information obtained using the exposure apparatus 2b is transmitted to the exposure apparatus 2a, and the alignment mark AM is measured based on the processing information and the optical characteristics of the projection optical system PL are controlled using the exposure apparatus 2a. In addition, the wafers W in lot units are exposed.

1ロットに含まれるウェハWの全てのアライメントマークAMの計測と露光とは、各々異なる露光装置で行われるため、計測と露光とを並列して行うことができ、その結果としてスループットの低下を防止することができる。また、露光装置2bで行われた計測結果に基づいて、ウェハW毎にEGA演算を行う上で最適なアライメントマークAMの組み合わせが求められているため、露光装置2aで露光を行う際に重ね合わせ精度を向上させることができる。更に、ショット領域の形状変化に応じてパターン像の形状が補正されるため、これによっても重ね合わせ精度を向上させることができる。以上から、ウェハW毎に異なる歪みが生じていても、スループットの低下を防止しつつ重ね合わせ精度等の処理精度を向上させることができる。   Since measurement and exposure of all alignment marks AM of the wafers W included in one lot are performed by different exposure apparatuses, measurement and exposure can be performed in parallel, thereby preventing a decrease in throughput. can do. In addition, since an optimum combination of alignment marks AM is required for performing EGA calculation for each wafer W based on the measurement result performed by the exposure apparatus 2b, overlay is performed when exposure is performed by the exposure apparatus 2a. Accuracy can be improved. Furthermore, since the shape of the pattern image is corrected according to the change in the shape of the shot area, the overlay accuracy can also be improved. From the above, even if different distortions occur for each wafer W, it is possible to improve processing accuracy such as overlay accuracy while preventing a decrease in throughput.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、ウェハW毎に全てのアライメントマークAMの計測を行い、ウェハW毎にEGA計測を行う上で最適なアライメントマークAMの組み合わせを求めていた。しかしながら、1ロットに含まれるウェハWには同じパターンが形成されているため、歪シリコンに起因する局所的な歪みが生ずる傾向がウェハW間で似通うことも考えられる。このため、全ウェハWのアライメントマークAMの計測結果から平均的に良好な計測精度(EGA計測の計測精度)が得られる全ウェハWに共通したアライメントマークAMの組み合わせを選択するようにしても良い。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, It can change freely within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, all alignment marks AM are measured for each wafer W, and an optimum combination of alignment marks AM is obtained for performing EGA measurement for each wafer W. However, since the same pattern is formed on the wafers W included in one lot, it is conceivable that local wafers caused by strained silicon tend to have similar tendency between the wafers W. For this reason, a combination of alignment marks AM common to all the wafers W from which average measurement accuracy (EGA measurement accuracy) can be obtained from the measurement results of the alignment marks AM of all the wafers W may be selected. .

また、必ずしも1ロットに含まれる全ウェハWに形成された全てのアライメントマークAMの計測を行う必要はない。但し、計測精度を向上させる観点から、計測すべきアライメントマークAMの数は多い方が望ましい。更に、上記実施形態では各ウェハWについてショット領域の形状を補正する補正情報をショット領域毎に求めていたが、ウェハW間におけるショット領域の形状変化が似通った傾向を示す場合には、ウェハW間で共通する補正情報を求め、この補正情報を用いて各ウェハWのショット領域の形状変化を補正するようにしても良い。   It is not always necessary to measure all alignment marks AM formed on all wafers W included in one lot. However, from the viewpoint of improving measurement accuracy, it is desirable that the number of alignment marks AM to be measured is large. Further, in the above-described embodiment, correction information for correcting the shape of the shot area for each wafer W is obtained for each shot area. However, when the shape change of the shot area between the wafers W shows a similar tendency, the wafer W It is also possible to obtain correction information that is common to both, and correct the change in the shape of the shot area of each wafer W using this correction information.

また、上記実施形態では露光装置2bで計測を行い、この計測結果を用いて露光装置2aで露光処理を行っていた。しかしながら、ウェハWのアライメントマークAMを計測して処理情報を求める装置によって上記の計測を行っても良い。更に、上記実施形態では、ウェハWのアライメントマークAMの計測結果を用いて露光処理を行う場合を例に挙げて説明したが、上記の計測結果を測定検査装置3での測定検査に用いても良い。例えば、測定検査装置3で重ね合わせ精度を測定検査する場合には、測定検査装置3の検査位置に各ショット領域を位置合わせする必要がある。このため、上記の計測結果を用いて所定のアライメントマークのみを計測してEGA計測を行ってショット領域の配列を求め、これに基づいて測定検査すべきショット領域を検査位置に配置して測定検査を行うのが好適である。   Moreover, in the said embodiment, it measured with the exposure apparatus 2b, and performed the exposure process with the exposure apparatus 2a using this measurement result. However, the above measurement may be performed by an apparatus that measures the alignment mark AM of the wafer W and obtains processing information. Furthermore, in the above embodiment, the case where the exposure process is performed using the measurement result of the alignment mark AM of the wafer W has been described as an example. However, the above measurement result may be used for the measurement inspection in the measurement inspection apparatus 3. good. For example, when measuring and inspecting the overlay accuracy using the measurement / inspection apparatus 3, it is necessary to align each shot region with the inspection position of the measurement / inspection apparatus 3. For this reason, only a predetermined alignment mark is measured using the above measurement result, EGA measurement is performed to obtain an array of shot areas, and based on this, a shot area to be measured and inspected is arranged at an inspection position, and a measurement inspection is performed. Is preferably performed.

また、露光装置2a,2bが備える主制御系MCがコンピュータからなる場合には、以上説明したアライメントセンサ21を制御してアライメントマークAMの計測を行わしめる機能と、計測結果から最適なアライメントマークAMの組み合わせを求め、又は補正情報を求める機能とを備えるプログラムがコンピュータに格納されており、このプログラムが実行されることにより各種機能が実現されて、前述した計測が行われる。このプログラムは、例えばCD−ROM又はDVD(登録商標)−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。この記録媒体に記録されたプログラムをCD−ROMドライブ又はDVD(登録商標)−ROMドライブ等のドライブ装置を用いて読み取れば、コンピュータにインストールすることができる。   When the main control system MC included in the exposure apparatuses 2a and 2b is a computer, the optimum alignment mark AM is determined from the function of controlling the alignment sensor 21 described above to measure the alignment mark AM and the measurement result. Is stored in the computer, and various functions are realized by executing this program, and the above-described measurement is performed. This program may be stored in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or a DVD (registered trademark) -ROM. If the program recorded on this recording medium is read using a drive device such as a CD-ROM drive or a DVD (registered trademark) -ROM drive, it can be installed in a computer.

また、上記実施形態では、本発明をステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はステップ・アンド・リピート方式の縮小投影型の露光装置に適用することもできる。また、本発明は、ウェハステージが複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平10−163099号公報及び特開平10−214783号公報(対応米国特許6,341,007号、6,400,441号、6,549,269号及び6,590,634号)、特表2000−505958号(対応米国特許5,969,441号)或いは米国特許6,208,407号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願2004−168481号のウェハステージに適用してもよい。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a reduction projection type exposure apparatus of the step-and-scan method has been described as an example. However, the present invention is a reduction projection type of the step-and-repeat method. It can also be applied to an exposure apparatus. The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus provided with a plurality of wafer stages. The structure and exposure operation of a twin stage type exposure apparatus are described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-163099 and 10-214783 (corresponding US Pat. Nos. 6,341,007, 6,400,441, 6,549). , 269 and 6,590,634), JP 2000-505958 (corresponding US Pat. No. 5,969,441) or US Pat. No. 6,208,407. Furthermore, the present invention may be applied to the wafer stage disclosed in Japanese Patent Application No. 2004-168482 filed earlier by the present applicant.

また、国際公開第99/49504号公報に開示されているような液浸法を用いる露光装置にも本発明を適用することができる。ここで、本発明は、投影光学系PLとウェハWとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置の何れの露光装置にも適用可能である。   The present invention can also be applied to an exposure apparatus using a liquid immersion method as disclosed in International Publication No. 99/49504. In the present invention, an immersion exposure apparatus that locally fills the space between the projection optical system PL and the wafer W with a liquid, a substrate to be exposed as disclosed in JP-A-6-124873, is held. An immersion exposure apparatus for moving a stage in a liquid tank, a liquid tank having a predetermined depth formed on a stage as disclosed in JP-A-10-303114, and holding a substrate in the liquid tank The present invention can be applied to any exposure apparatus of the exposure apparatus.

更に、上記の露光装置としては、半導体素子の製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上へ転写する露光装置以外に、液晶表示素子の製造に用いられて回路パターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等を用いることができる。   Further, as the above exposure apparatus, in addition to an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element and transferring a device pattern onto a semiconductor substrate, exposure used for manufacturing a liquid crystal display element and transferring a circuit pattern onto a glass plate. An exposure apparatus used for manufacturing an apparatus, a thin film magnetic head and transferring a device pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus used for manufacturing an image sensor such as a CCD can be used.

次に、デバイスの製造方法について説明する。図9は、マイクロデバイスとしての半導体素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。図9に示す通り、まず、ステップS31(設計ステップ)において、半導体素子の機能・性能設計を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS32(マスク製作ステップ)において、設計したパターンを形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステップS33(ウェハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。   Next, a device manufacturing method will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a part of a manufacturing process for manufacturing a semiconductor element as a micro device. As shown in FIG. 9, first, in step S31 (design step), the function / performance design of the semiconductor element is performed, and the pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S32 (mask manufacturing step), a mask (reticle) on which the designed pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S33 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.

次に、ステップS34(露光処理ステップ)において、ステップS31〜ステップS33で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS35(デバイス組立ステップ)において、ステップS34で処理されたウェハを用いてデバイス組立を行う。このステップS35には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS36(検査ステップ)において、ステップS35で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。   Next, in step S34 (exposure processing step), as will be described later, an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography or the like using the mask and wafer prepared in steps S31 to S33. Next, in step S35 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step S34. Step S35 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S36 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S35 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.

図10は、図9のステップS34の詳細なフローの一例を示す図である。図10において、ステップS41(酸化ステップ)においてはウェハの表面を酸化させる。ステップS42(CVDステップ)においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS43(電極形成ステップ)においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS44(イオン打込みステップ)においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップS41〜ステップS44のそれぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。   FIG. 10 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S34 of FIG. In FIG. 10, in step S41 (oxidation step), the surface of the wafer is oxidized. In step S42 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step S43 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step S44 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Each of the above steps S41 to S44 constitutes a pre-processing process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.

ウェハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS45(レジスト形成ステップ)において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS46(露光工程)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置)によってマスクのパターンをウェハに転写する。次に、ステップS47(現像工程)においては露光されたウェハを現像し、ステップS48(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS49(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重にパターンが形成される。   At each stage of the wafer process, when the above-described pre-processing step is completed, the post-processing step is executed as follows. In this post-processing step, first, in step S45 (resist formation step), a photosensitive agent is applied to the wafer. Subsequently, in step S46 (exposure process), the mask pattern is transferred to the wafer by the lithography system (exposure apparatus) described above. Next, in step S47 (development process), the exposed wafer is developed, and in step S48 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. In step S49 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple patterns are formed on the wafer.

以上説明したマイクロデバイス製造方法においては、露光工程(ステップS46)において前述した露光装置2a,2bを用いて計測及び露光が行われる。また、図1に示す測定検査装置3,事前測定装置4を用いた測定検査が行われる。このため、ウェハ上に形成されたアライメントマークを全て検査してもスループットの低下を招くことはなく、また重ね合わせ精度を高めることができる。これにより、微細なデバイスを歩留まり良く効率的に生産することができる。   In the microdevice manufacturing method described above, measurement and exposure are performed using the exposure apparatuses 2a and 2b described above in the exposure step (step S46). Moreover, the measurement inspection using the measurement inspection apparatus 3 and the prior measurement apparatus 4 shown in FIG. 1 is performed. For this reason, even if all the alignment marks formed on the wafer are inspected, the throughput is not lowered, and the overlay accuracy can be increased. Thereby, a fine device can be efficiently produced with a high yield.

本発明の一実施形態による処理装置を備える処理システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a processing system provided with the processing apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による処理装置の一種である露光装置2aの概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the exposure apparatus 2a which is a kind of processing apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による処理方法の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the processing method by one Embodiment of this invention. 図3中の工程S1の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of process S1 in FIG. ウェハW上に設定されるショット領域及びウェハW上に形成されるアライメントマークの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a shot region set on a wafer W and an alignment mark formed on the wafer W. EGA演算により求められるランダム成分とショット内誤差の非線形成分の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the random component calculated | required by EGA calculation, and the nonlinear component of the error in a shot. 部分的な歪みに起因して生ずるアライメントマークAMの位置ずれの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the position shift of alignment mark AM resulting from a partial distortion. 図3中の工程S3の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of process S3 in FIG. マイクロデバイスとしての半導体素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of manufacturing process which manufactures the semiconductor element as a microdevice. 図9のステップS34の詳細なフローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detailed flow of step S34 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2a,2b 露光装置
3 測定検査装置
4 事前測定装置
21 アライメントセンサ
AM アライメントマーク
DP パターン
MC 主制御系
R レチクル
SH ショット領域
W ウェハ
2a, 2b Exposure apparatus 3 Measurement inspection apparatus 4 Pre-measurement apparatus 21 Alignment sensor AM Alignment mark DP pattern MC Main control system R Reticule SH Shot area W Wafer

Claims (11)

その上に複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域が設定されている基板に対し、所定の処理を行う処理方法において、
前記複数の区画領域内において、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を、前記基板上の前記複数の区画領域毎にそれぞれ付設された位置計測用のマークをそれぞれ計測することにより得る第1工程と、
前記第1工程で得られた前記歪み情報に基づいて、前記区画領域に前記所定の処理を行う際に使用される処理情報を求める第2工程と
を含むことを特徴とする処理方法。
In a processing method for performing predetermined processing on a substrate on which a plurality of layers are stacked and a plurality of partitioned areas are set,
In the plurality of partitioned areas, local distortion information generated due to the local areas intentionally distorted in a predetermined layer is used for position measurement attached to each of the plurality of partitioned areas on the substrate. A first step obtained by measuring each of the marks,
And a second step of obtaining processing information used when performing the predetermined processing on the partition area based on the distortion information obtained in the first step.
前記処理情報に基づいて決定された位置情報に基づいて、前記所定の処理を行う位置に対して、前記区画領域をそれぞれ位置決めすることを特徴とする請求項1記載の処理方法。   The processing method according to claim 1, wherein the partition areas are positioned with respect to positions where the predetermined processing is performed based on position information determined based on the processing information. 前記処理情報は、前記基板上に形成されたマークの中から選択された、前記基板毎に計測すべきマークを特定する情報であることを特徴とする請求項2記載の処理方法。   The processing method according to claim 2, wherein the processing information is information for specifying a mark to be measured for each of the substrates selected from the marks formed on the substrate. 前記第2工程は、
前記第1工程で計測された前記複数の区画領域毎のそれぞれの前記マークの計測結果を統計的手法を用いて第1の演算結果を算出する工程と、
前記複数のマークのうち任意の複数のマークの組み合わせを複数選択すると共に、該選択された組毎に、前記統計的手法と同様の手法を用いて第2の演算結果を算出する工程と、
前記第1の演算結果と前記第2の演算結果との比較結果に基づいて、前記複数組の中から1組を選択する工程と
を含むことを特徴とする請求項3記載の処理方法。
The second step includes
A step of calculating a first calculation result using a statistical method for a measurement result of each of the plurality of partition areas measured in the first step;
Selecting a plurality of arbitrary combinations of marks from the plurality of marks, and calculating a second calculation result for each selected set using a method similar to the statistical method;
The processing method according to claim 3, further comprising: selecting one set from the plurality of sets based on a comparison result between the first calculation result and the second calculation result.
前記所定の処理は、マスク上に形成されているパターンの像を基板上の前記各区画領域に露光転写する処理であり、
前記処理情報は、前記基板上に転写される前記パターン像の形状を補正する情報を含むことを特徴とする請求項1記載の処理方法。
The predetermined process is a process of exposing and transferring an image of a pattern formed on a mask to each partition area on the substrate,
The processing method according to claim 1, wherein the processing information includes information for correcting a shape of the pattern image transferred onto the substrate.
前記第1工程及び第2工程は、所定枚数の基板を単位とするロット単位で行われることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の処理方法。   The processing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the first step and the second step are performed in units of lots in which a predetermined number of substrates are used as a unit. 前記処理情報に基づいて、露光装置を用いて、前記区画領域上にパターンを露光する露光工程を含み、
前記第1、第2工程は前記露光工程で使用される前記露光装置とは異なる装置で行われることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の処理方法。
Based on the processing information, using an exposure apparatus, including an exposure step of exposing a pattern on the partition area,
The processing method according to any one of claims 1 to 6, wherein the first and second steps are performed by an apparatus different from the exposure apparatus used in the exposure process.
その上に複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域が設定されている基板に対し、所定の処理を行う処理装置において、
前記複数の区画領域内において、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を、前記基板上の前記複数の区画領域毎にそれぞれ付設された位置計測用のマークをそれぞれ計測することにより得る計測装置と、
前記計測装置で得られた前記歪み情報に基づいて、前記区画領域に前記所定の処理を行う際に使用される処理情報を求める獲得装置と
を有することを特徴とする処理装置。
In a processing apparatus for performing a predetermined process on a substrate on which a plurality of layers are stacked and a plurality of partition areas are set,
In the plurality of partitioned areas, local distortion information generated due to the local areas intentionally distorted in a predetermined layer is used for position measurement attached to each of the plurality of partitioned areas on the substrate. A measuring device obtained by measuring each of the marks,
A processing device comprising: an acquisition device that obtains processing information used when performing the predetermined processing on the partition region based on the distortion information obtained by the measuring device.
前記処理情報は、前記基板上に形成されたマークの中から選択された、前記基板毎に計測すべきマークを特定する情報であることを特徴とする請求項8記載の処理装置。   9. The processing apparatus according to claim 8, wherein the processing information is information for specifying a mark to be measured for each of the substrates selected from the marks formed on the substrate. 前記所定の処理は、マスク上に形成されているパターンの像を基板上の前記各区画領域に露光転写する処理であり、
前記処理情報は、前記基板上に転写される前記パターン像の形状を補正する情報を含むことを特徴とする請求項8記載の処理装置。
The predetermined process is a process of exposing and transferring an image of a pattern formed on a mask to each partition area on the substrate,
The processing apparatus according to claim 8, wherein the processing information includes information for correcting a shape of the pattern image transferred onto the substrate.
その上に複数のレイヤーが積層されると共に複数の区画領域が設定されている基板に対し、所定の処理を行う処理装置で用いられるプログラムであって、
前記複数の区画領域内において、所定レイヤー内で意図的に歪まされた局所領域に起因して生じる局所的な歪み情報を、前記基板上の前記複数の区画領域毎にそれぞれ付設された位置計測用のマークをそれぞれ計測装置に計測させて得る計測機能と、
前記計測装置で得られた前記歪み情報に基づいて、前記区画領域に前記所定の処理を行う際に使用される処理情報を求める獲得機能と
をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。
A program used in a processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate on which a plurality of layers are stacked and a plurality of partitioned areas are set.
In the plurality of partitioned areas, local distortion information generated due to the local areas intentionally distorted in a predetermined layer is used for position measurement attached to each of the plurality of partitioned areas on the substrate. A measurement function that allows each measurement device to measure each mark,
A program for causing a computer to realize an acquisition function for obtaining processing information used when performing the predetermined processing on the partitioned area based on the distortion information obtained by the measuring device.
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